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Abstrakt
Quantifizierung der Aufnahme und Retention von Kupferionen in mit Silizium verkrusteten Chlamydomonas reinhardtii
Xiaohui Li, Shanying Gui, Mohammed Bhuiyan, Weiqiao Zeng, Yagya Subedi, Rong Wang und Liaohai Chen
Unter Verwendung von Kupfer(II)-Ionen als Modellschadstoff berichten wir über ein neues Bioremediationskonzept, das die Verwendung der Grünalge Chlamydomonas reinhardtii zum effizienten Sammeln von Kupferionen aus der Lösung beinhaltet. Anschließend werden die mit Kupfer beladenen Algen in Kieselsäure eingekapselt, wodurch die Bioverfügbarkeit der Kupferionen in der Lösung reduziert wird. Insbesondere wurde das Potenzial von Chlamydomonas reinhardtii als aktiver Kupfer(II)-Absorber durch Quantifizierung und Charakterisierung der Kupferaufnahmerate, -kapazität und -wirksamkeit sowie der Kupferretention von C. reinhardtii nachgewiesen. Anschließend wurde eine Methode zum Umkrusten von kupferbeladenen C. reinhardtii mit Kieselsäure entwickelt, wobei die reichlich vorhandenen Polysaccharide und Glykoproteine an den Zellwänden sowie das Vorhandensein von (3-Aminopropyl)trimethoxysilan (APS) ausgenutzt werden, das als Kristallisationskern für den Verkieselungsprozess von Tetramethylorthosilikat (TMOS) fungieren kann. Sowohl Fluoreszenzbildgebung als auch Rasterelektronenmikroskopie (REM) bestätigten die Kieselsäureverkrustung. Man geht davon aus, dass die Kieselsäureverkrustung von Algen das Potenzial zur In-situ-Sanierung verschiedener Schadstoffe in einer Vielzahl von Umgebungen bietet und gleichzeitig eine langfristige Stabilisierung und Verringerung der Bioverfügbarkeit der Schadstoffe ermöglicht.